CN100489071C - 一种甲醇改性剂及其应用 - Google Patents

Abstract

一种甲醇改性剂，由如下重量配比的原料配制而成：润滑剂16-28、助燃剂10-30、点火剂4-8、脱水剂6-12、抗磨剂4-8、抗氧剂2-6、清洁剂6-12、防腐剂2-4、十六烷值改进剂4-8、相溶剂10-28，使用这种改性剂生产出来的甲醇柴油，在理化性能上达到或优于同类国标柴油的技术指标。

Description

一种甲醇改性剂及其应用

技术领域

本发明涉及对化工产品甲醇进行改性的深加工领域，尤其涉及一种甲醇改性添加剂。

背景技术

以甲醇为原料生产车用燃料柴油，是开发新型能源、寻找替代能源的重要途径之一。甲醇改性剂是达到这一目的的核心技术。从矿物石油中提取的车用柴油，沸点高、馏程宽、成分复杂，许多原油中含有硫、铅、砷等有害成分，在炼油过程中很难全部去除。在使用过程中一些难燃物质还会产生黑烟污染环境，柴油中所含的蜡质在冬季低温时析出，易堵塞油路使发动机不能正常工作。随着原油资源的匮乏和柴油需求量的不断增加，石化柴油的供应日趋紧张，甲醇柴油的重要性日益显现。

甲醇含氧量达50％，燃烧性能良好，排放污染低。因其凝点可达-25-30℃，低温性能好，有利于低温条件下工作。另外，甲醇资源广阔，价格低廉，有良好的经济性。但将甲醇作为主体原料用于车用柴油的生产，也有很大的缺憾。如十六烷值很低，会使发动机工作粗暴，损害发动机。闪点较低，遇明火易燃；与柴油混合时互溶性差，易分层；有一定的毒性和腐蚀性。

甲醇柴油改性剂是针对甲醇的理化性能指标，按车用柴油的要求使甲醇实现改性转化，达到车用柴油的标准。目前，社会上一般使用的甲醇改性材料很不尽如人意。主要表现在两个方面，一是甲醇改性柴油与普通柴油的互溶性较差，二是从替代的角度看甲醇的使用量还较小，使用量较高的也就在50％左右，其他主要成分仍然是柴油。我们的研发结果不但使甲醇改性车用燃料的技术指标达到和优于国标轻柴油的技术标准，而且使甲醇的使用量占到成品甲醇柴油的80％以上，作为改性剂的20％成分也不是柴油，而是市售的常用的化工原料。这样，就为日趋紧张的石油寻求替代品开辟了一条新的途径。

发明内容

本发明的目的在于提供一种甲醇改性剂及其制备方法；本发明的另一目的在于提供使用该甲醇改性剂制得的甲醇柴油。

本发明采用的技术方案如下：

一种甲醇改性剂，其特征在于它是由如下重量配比的原料配制而成：

润滑剂                     16-28

助燃剂                     10-30

点火剂                     4-8

脱水剂                     6-12

抗磨剂                     4-8

抗氧剂                     2-6

清洁剂                     6-12

防腐剂                     2-4

十六烷值改进剂             4-8

相溶剂                     10-28

其中润滑剂为油酸；助燃剂为乙酸丁酯；点火剂为石油醚；脱水剂为壬基酚聚氧乙烯醚；抗磨剂为氯化石蜡；抗氧剂为2，6—二叔丁基对甲酚；清洁剂为四氯乙烯；防腐剂为苯并三氮唑；十六烷值改进剂为硝酸异辛酯；相溶剂为正丁醇、辛醇或其混合物。

本发明中采用的是市售化工原料商品，重量含量为52％的氯化石蜡。

该甲醇改性剂的制备方法，即将组成甲醇改性剂的各组分按上述重量配比进行混溶，用电动搅拌机搅拌，使物料全部溶解、混合均匀；再将所得混合物料用乳化剪切机以2500～2900转/分速率进行高速剪切搅拌10～18分钟，即得成品。

一种甲醇柴油，其由所述甲醇改性剂和甲醇配置而成，其中甲醇改性剂与甲醇的重量配比为1∶3～5，所述甲醇的重量浓度大于99％。

甲醇柴油的制备方法，即按重量配比将甲醇改性剂和甲醇加入搅拌罐，并在常温常压下进行搅拌，直至二组分混合均匀，再将所得混合物经管线式剪切乳化机以2500～2900转/分的速率进行剪切搅拌使之混合均匀，再放入储罐，静置陈化24小时，即得成品甲醇柴油。

用该种改性剂调配生产的甲醇柴油，可以克服以下三大缺点：一是在成品燃料油中甲醇组分不够大，距真正的“替代”相距甚远；二是柴油组分偏大，与甲醇的互溶性不理想；三是柴油中含水分过高，与甲醇混合时会出现浑浊，甚至分层现象。此外，使用该种改性剂调配生产的甲醇柴油具有良好的燃烧性和低温性能，对我国北方野外运输的车辆和海上作业的船只，是首选的理想燃料。使用这种改性剂生产出来的甲醇柴油，在理化性能上达到或优于同类国标柴油的技术指标；对石化燃料的替代量达到80％以上；燃烧后尾气排放达到欧4标准。

具体实施方式

下面结合实施例对本发明作进一步的阐述。

实施例1：

按如下重量份取甲醇改性剂各组分：

油酸                       24

乙酸丁脂                   15

石油醚                     6

壬基酚聚氧乙烯醚           8

氯化石腊                   6

硝酸异辛酯                 6

四氯乙烯                   8

2，6-二叔丁基对甲酚        4

苯丙三氮唑                 3

辛醇、正丁醇混合液         20

其中辛醇、正丁醇混合液中辛醇与正丁醇的体积比为4：6。

将苯丙三氮唑、2，6-二叔丁基对甲酚加入辛醇、正丁醇混合液，搅拌使之完全溶解，然后依次加入其他原料，一并加入剪切搅拌机进行高速搅拌，搅拌速率为2500转/分，搅拌时间为15分钟，将所得混合物置于储罐，静置24小时，即得甲醇柴油改性剂。

取改性剂200公斤，加入800公斤甲醇(浓度在99重％以上)搅拌混匀，再经剪切搅拌混匀，静置陈化24小时，即得成品甲醇柴油。

这种改性柴油起动容易，动力性能与柴油基本持平，尾气排放优于车用柴油，凝点、冷滤点大大降低，克服了石化柴油低温起动困难，发动机不能正常工作的弱点。另外，由于甲醇价格低廉，甲醇柴油的价格远低于石化柴油，经济效益明显。

上述甲醇柴油经重庆五十铃轻型货车空载、1.5吨荷载试验中，累计行驶1200公里。试验中，车辆起动容易，动力输出平稳，加速性能良好，污染物排放大大降低。

在一台97年出厂的泰山-12马力单缸拖拉机进行空载、3吨重荷载短途行驶试验，手摇起动轻松，起动后怠速平稳、可调控，起步有力，公路高速行驶加速性能良好，田间道路行驶马力充足，驱动有力。重荷载试验中牵引力与石化柴油无异。

监测车辆：           重庆五十铃NKR55LLEA-R轻型货车

车号：               鲁A-Q2004

发动机编号：         4JB1^*02R02773^*

累计行使里程：160572Km

表1显示了重庆五十铃货车排气烟度监测结果；表2为甲醇柴油和石化柴油的性能比较。

表1：重庆五十铃货车排气烟度监测结果

表2 甲醇柴油与石化柴油的性能指标的比较

说明：由于甲醇柴油的化学构成与石化柴油有较大差异，依照现行的石化柴油的国家标准和检测方法无法准确地反映甲醇柴油的质量指标。现行的柴油国家标准中的氧化安定性、蒸余物残炭、水分、十六烷值等指标，使用现行的检测方法无法检测甲醇柴油的相应指标。目前，国家发改委正在会同有关部门制定新型替代能源的质量标准。

Claims (4)

1.一种甲醇改性剂，其特征在于它是由如下重量配比的原料配制而成：

润滑剂       16-28

助燃剂       10-30

点火剂       4-8

脱水剂       6-12

抗磨剂       4-8

抗氧剂       2-6

清洁剂       6-12

防腐剂       2-4

十六烷值改进剂4-8

相溶剂       10-28

其中润滑剂为油酸；助燃剂为乙酸丁酯；点火剂为石油醚；脱水剂为壬基酚聚氧乙烯醚；抗磨剂为氯化石蜡；抗氧剂为2，6—二叔丁基对甲酚；清洁剂为四氯乙烯；防腐剂为苯并三氮唑；十六烷值改进剂为硝酸辛酯；相溶剂为正丁醇、辛醇或其混合物。

2、权利要求1所述甲醇改性剂的制备方法，将组成甲醇改性剂的各组分按重量配比进行混溶，用电动搅拌机搅拌，使物料全部溶解、混合均匀；再将所得混合物料用乳化剪切机以2500～2900转/分速率进行高速剪切搅拌10～18分钟，即得成品。

3、一种甲醇柴油，其由权利要求1所述的甲醇改性剂和甲醇配制而成，其中甲醇改性剂与甲醇的重量配比为1∶3～5，所述甲醇的重量浓度大于95％。

4、权利要求3所述甲醇柴油的制备方法，即按重量配比将甲醇改性剂和甲醇加入搅拌罐，并在常温常压下进行搅拌，直至二组分混合均匀，再将所得混合物经管线式剪切乳化机以2500～2900转/分的剪切速率进行剪切搅拌使之混合均匀，再放入储罐，静置陈化24小时，即得成品。